Introduction
Dans ce laboratoire, vous apprendrez à optimiser les performances du système RHEL en utilisant tuned et à gérer les priorités des processus avec nice et renice. Vous commencerez par vérifier l'installation de tuned et lister les profils disponibles, puis observerez comment la modification des profils tuned impacte les paramètres du système.
Le laboratoire vous guidera à travers le démarrage et la surveillance de processus gourmands en CPU, suivi de l'ajustement de leurs priorités en utilisant nice et renice afin de comprendre leur effet sur l'allocation des ressources. Enfin, vous apprendrez à nettoyer les processus en cours d'exécution, assurant ainsi une compréhension complète de l'optimisation des performances sur RHEL.
Vérifier l'état de tuned et lister les profils disponibles
Dans cette étape, vous apprendrez à vérifier l'état du démon tuned et à lister les profils de réglage disponibles sur votre système RHEL. tuned est un démon de réglage de système adaptatif et dynamique qui ajuste les paramètres du système pour optimiser les performances pour des charges de travail spécifiques. Il utilise des profils de réglage pour appliquer un ensemble de paramètres à l'échelle du système.
Vérifiez que le démon
tunedest en cours d'exécution. Dans cet environnement de conteneur, nous vérifierons si le démontunedest en cours d'exécution en recherchant son processus. Nous pouvons également vérifier sa fonctionnalité en vérifiant s'il répond aux commandes.Tout d'abord, vérifiez si le processus
tunedest en cours d'exécution :pgrep tunedSi
tunedest en cours d'exécution, cette commande renverra son ID de processus (PID). Si aucun PID n'est renvoyé, vous pouvez démarrer le démon manuellement :sudo /usr/sbin/tuned &Ensuite, vérifiez qu'il est en cours d'exécution :
pgrep tunedVous devriez voir une sortie similaire à :
739(Remarque : La valeur du PID dans votre sortie variera.)
De plus, vous pouvez vérifier que
tunedest fonctionnel en vérifiant s'il répond aux requêtes d'état :sudo tuned-adm activeCela devrait renvoyer le profil actuellement actif sans erreurs.
Lister les profils de réglage disponibles et identifier le profil actif. La commande
tuned-adm listaffiche tous les profils de réglage disponibles et met en évidence celui qui est actuellement actif.sudo tuned-adm listVous serez invité à entrer votre mot de passe. Notez le
Current active profiledans la sortie.Available profiles: - accelerator-performance - Throughput performance based tuning with disabled higher latency STOP states - aws - Optimize for aws ec2 instances - balanced - General non-specialized tuned profile - balanced-battery - Balanced profile biased towards power savings changes for battery - desktop - Optimize for the desktop use-case - hpc-compute - Optimize for HPC compute workloads - intel-sst - Configure for Intel Speed Select Base Frequency - latency-performance - Optimize for deterministic performance at the cost of increased power consumption - network-latency - Optimize for deterministic performance at the cost of increased power consumption, focused on low latency network performance - network-throughput - Optimize for streaming network throughput, generally only necessary on older CPUs or 40G+ networks - optimize-serial-console - Optimize for serial console use. - powersave - Optimize for low power consumption - throughput-performance - Broadly applicable tuning that provides excellent performance across a variety of common server workloads - virtual-guest - Optimize for running inside a virtual guest - virtual-host - Optimize for running KVM guests Current active profile: virtual-guestExaminer la configuration du profil
virtual-guest. Le profilvirtual-guestest souvent le profil par défaut pour les machines virtuelles. Vous pouvez inspecter son fichier de configuration pour comprendre quels paramètres il applique.cat /usr/lib/tuned/virtual-guest/tuned.confCette commande affiche la configuration
tunedpour le profilvirtual-guest, y compris les paramètres qu'il hérite d'autres profils.# ## tuned configuration # [main] summary=Optimize for running inside a virtual guest include=throughput-performance [vm] ## If a workload mostly uses anonymous memory and it hits this limit, the entire ## working set is buffered for I/O, and any more write buffering would require ## swapping, so it's time to throttle writes until I/O can catch up. Workloads ## that mostly use file mappings may be able to use even higher values. # ## The generator of dirty data starts writeback at this percentage (system default ## is 20%) dirty_ratio = 30 [sysctl] ## Filesystem I/O is usually much more efficient than swapping, so try to keep ## swapping low. It's usually safe to go even lower than this on systems with ## server-grade storage. vm.swappiness = 30Vérifier que le paramètre
vm.dirty_background_ratioest appliqué. Le profilvirtual-guestinclutthroughput-performance. Vérifions un paramètre quethroughput-performancedéfinit généralement, tel quevm.dirty_background_ratio. Ce paramètre contrôle quand le système commence à écrire des pages sales sur le disque en arrière-plan.sysctl vm.dirty_background_ratioLa sortie affichera la valeur actuelle de ce paramètre du noyau.
vm.dirty_background_ratio = 10
Changer de profil tuned et observer les changements des paramètres système
Dans cette étape, vous apprendrez à changer le profil tuned actif et à observer les effets immédiats sur les paramètres du système. Changer un profil tuned vous permet d'appliquer rapidement un ensemble d'optimisations de performances adaptées à différentes charges de travail, telles que les tâches intensives en débit ou l'économie d'énergie.
Changer le profil de réglage actif actuel en
throughput-performance. Le profilthroughput-performanceest conçu pour les systèmes qui nécessitent un débit élevé, souvent en sacrifiant une certaine latence. Il optimise généralement les E/S disque et les performances réseau. Utilisez la commandetuned-adm profilepour changer de profil.sudo tuned-adm profile throughput-performanceVous serez invité à entrer votre mot de passe.
$ sudo tuned-adm profile throughput-performance [sudo] password for user:Confirmer le nouveau profil actif. Après avoir changé de profil, il est de bonne pratique de vérifier que le nouveau profil est bien actif. Vous pouvez le faire en utilisant
tuned-adm active.sudo tuned-adm activeLa sortie devrait maintenant afficher
throughput-performancecomme profil actif.Current active profile: throughput-performanceVérifier que les paramètres
vm.dirty_ratioetvm.swappinessont changé. Le profilthroughput-performancemodifie les paramètres du noyau liés à la gestion de la mémoire, tels quevm.dirty_ratioetvm.swappiness. Même si le profilvirtual-guesthérite dethroughput-performance, le passage direct au profilthroughput-performanceapplique les valeurs de base sans les modifications spécifiques à virtual-guest.vm.dirty_ratio: Ce paramètre définit le pourcentage maximal de la mémoire système qui peut être rempli avec des pages sales (pages qui ont été modifiées mais pas encore écrites sur le disque) avant que le système ne commence à les écrire sur le disque. Une valeur plus élevée peut améliorer le débit en permettant de mettre plus de données en mémoire tampon.vm.swappiness: Ce paramètre contrôle la manière dont le noyau échange agressivement la mémoire anonyme (données d'application) de la RAM vers l'espace d'échange. Une valeur plus faible signifie que le noyau essaiera de conserver plus de données d'application dans la RAM, ce qui est généralement meilleur pour les performances.
Vérifions leurs valeurs actuelles en utilisant
sysctl.sysctl vm.dirty_ratio sysctl vm.swappinessVous devriez observer que les valeurs ont changé par rapport aux paramètres du profil
virtual-guest(dirty_ratio = 30, vm.swappiness = 30) aux valeurs de base du profilthroughput-performance:vm.dirty_ratio = 40 vm.swappiness = 10(Remarque : Ces valeurs reflètent les optimisations de base de throughput-performance sans les modifications spécifiques à virtual-guest.)
Démarrer et surveiller les processus gourmands en CPU sur RHEL
Dans cette étape, vous apprendrez à démarrer des processus intensifs en CPU et à surveiller leur utilisation des ressources. Ceci est crucial pour comprendre comment les processus consomment les ressources du système et comment identifier les goulots d'étranglement. Nous utiliserons la commande sha1sum /dev/zero, qui calcule en continu la somme de contrôle SHA1 d'un flux infini de zéros, consommant ainsi efficacement des cycles CPU.
Important : Cet exercice utilise des commandes qui effectuent des sommes de contrôle infinies sur un fichier de périphérique, consommant intentionnellement des ressources CPU importantes. Vous devez terminer tous les processus de l'exercice avant de quitter cet exercice ou de passer au prochain lab.
Déterminer le nombre de cœurs CPU sur votre système. Comprendre le nombre de cœurs CPU vous aide à décider combien de processus intensifs en CPU exécuter pour utiliser pleinement le système. Vous pouvez trouver cette information dans
/proc/cpuinfo.grep -c '^processor' /proc/cpuinfoCette commande compte le nombre de lignes qui commencent par
processor, ce qui correspond au nombre de cœurs CPU logiques (ou processeurs virtuels).2(Remarque : Votre sortie peut afficher un nombre différent de cœurs en fonction de la configuration du système.)
Démarrer deux instances de la commande
sha1sum /dev/zero &pour chaque cœur CPU. Pour simuler un système fortement chargé, nous allons démarrer plusieurs instances desha1sum /dev/zero &. Le&à la fin de la commande exécute le processus en arrière-plan, vous permettant de continuer à utiliser le terminal. Par exemple, si vous avez 2 cœurs CPU, vous démarrerez 4 instances (2 instances/cœur * 2 cœurs).for i in $(seq 1 $(grep -c '^processor' /proc/cpuinfo | awk '{print $1 * 2}')); do sha1sum /dev/zero & doneCette commande calcule dynamiquement le nombre de processus à démarrer en fonction du nombre de cœurs de votre CPU.
[1] 1234 [2] 1235 [3] 1236 [4] 1237(Remarque : Les valeurs PID dans votre sortie varieront de l'exemple.)
Vérifier que les tâches en arrière-plan sont en cours d'exécution. La commande
jobsliste tous les processus actuellement en cours d'exécution en arrière-plan depuis votre session shell.jobsVous devriez voir une liste des processus
sha1sumque vous venez de démarrer.[1] Running sha1sum /dev/zero & [2] Running sha1sum /dev/zero & [3] Running sha1sum /dev/zero & [4]- Running sha1sum /dev/zero &Utiliser les commandes
psetpgreppour afficher le pourcentage d'utilisation du CPU pour chaque processussha1sum. La commandepsrapporte un instantané des processus en cours. Nous allons la combiner avecpgreppour filtrer les processussha1sum.ps -o pid,pcpu,nice,comm: Ceci spécifie le format de sortie : ID de processus (pid), pourcentage d'utilisation du CPU (pcpu), valeurnice(nice) et nom de la commande (comm).$(pgrep sha1sum): Cette substitution de commande trouve les PID de tous les processus nomméssha1sumet les transmet comme arguments àps.
ps -o pid,pcpu,nice,comm $(pgrep sha1sum)Vous devriez voir chaque processus
sha1sumconsommer un pourcentage significatif du CPU.PID %CPU NI COMMAND 5248 48.8 0 sha1sum 5249 48.7 0 sha1sum 5250 48.8 0 sha1sum 5251 48.8 0 sha1sum(Remarque : Les valeurs
%CPUpeuvent fluctuer mais devraient être élevées, indiquant une forte utilisation du CPU. La colonneNIaffiche la valeur nice.)Terminer tous les processus
sha1sumen cours d'exécution et vérifier qu'il n'en reste aucun. Il est crucial de nettoyer ces processus intensifs en CPU avant de continuer. La commandepkilltermine les processus en fonction de leur nom.pkill sha1sumMaintenant, vérifiez qu'aucune tâche
sha1sumn'est en cours d'exécution en arrière-plan.jobsLa sortie devrait être vide, ou indiquer que toutes les tâches sont terminées.
[1] Terminated sha1sum /dev/zero [2] Terminated sha1sum /dev/zero [3] Terminated sha1sum /dev/zero [4]- Terminated sha1sum /dev/zero(Remarque : Vous pourriez voir des messages "Terminated", ce qui est attendu car les processus sont en cours d'arrêt.)
Ajuster la priorité des processus avec nice et renice sur RHEL
Dans cette étape, vous apprendrez à influencer la priorité de planification des processus en utilisant les commandes nice et renice. La valeur nice (également connue sous le nom de niceness) d'un processus indique sa priorité pour le planificateur Linux. Une valeur nice plus faible (plus négative) signifie une priorité plus élevée, tandis qu'une valeur nice plus élevée (plus positive) signifie une priorité plus faible. La plage des valeurs nice est généralement de -20 (priorité la plus élevée) à 19 (priorité la plus faible), 0 étant la valeur par défaut.
Démarrer plusieurs instances de
sha1sum /dev/zero &puis démarrer une instance supplémentaire avec un niveaunicede 10. Nous allons démarrer plusieurs processussha1sumpour simuler un système occupé. Ensuite, nous en démarrerons un avec une priorité délibérément plus faible (valeurniceplus élevée) pour observer l'effet.Tout d'abord, démarrez trois instances régulières (ajustez-les en fonction du nombre de cœurs de votre CPU si vous le souhaitez, mais au moins autant que de processeurs virtuels pour créer une contention) :
for i in {1..3}; do sha1sum /dev/zero & doneEnsuite, démarrez la quatrième instance avec un niveau
nicede 10. Ce processus aura une priorité plus faible par rapport aux autres.nice -n 10 sha1sum /dev/zero &Vous verrez une sortie similaire à celle-ci, indiquant les PID des processus en arrière-plan :
[1] 5443 [2] 5444 [3] 5445 [4] 5446(Remarque : Les valeurs PID dans votre sortie varieront.)
Utiliser les commandes
psetpgreppour afficher le PID, le pourcentage d'utilisation du CPU, la valeurniceet le nom de l'exécutable pour chaque processus. Observez les colonnes%CPUetNI. L'instance avec la valeurnicede 10 devrait afficher un pourcentage d'utilisation du CPU inférieur à celui des autres instances, car le planificateur lui accorde moins de temps CPU.ps -o pid,pcpu,nice,comm $(pgrep sha1sum)Recherchez le processus avec la valeur
NIde10. Son%CPUdevrait être sensiblement inférieur à celui des autres.PID %CPU NI COMMAND 5443 56.8 0 sha1sum 5444 58.0 0 sha1sum 5445 56.5 0 sha1sum 5446 6.7 10 sha1sum(Remarque : Les valeurs
%CPUexactes varieront en fonction de la charge du système et du nombre de cœurs, mais le processus avecnice 10devrait avoir une part plus faible.)Utiliser la commande
sudo renicepour modifier le niveaunicede l'un des processus réguliers à 5. La commanderenicevous permet de modifier la valeurniced'un processus déjà en cours d'exécution. Nous allons le démontrer en modifiant l'un des processus réguliers (valeur nice 0) à une valeur nice de 5.Tout d'abord, identifiez le PID de l'un des processus
sha1sumqui a une valeurnicede 0 à partir de la sortie de la commandepsprécédente. Utilisons le premier de l'exemple ci-dessus (PID 5443).sudo renice -n 5 <PID_of_regular_process>Remplacez
<PID_of_regular_process>par le PID réel que vous avez identifié. Par exemple :sudo renice -n 5 5443Vous devriez voir une sortie confirmant le changement de priorité :
5443 (process ID) old priority 0, new priority 5Répéter les commandes
psetpgreppour afficher le pourcentage d'utilisation du CPU et le niveaunice. Observez le changement d'utilisation du CPU pour le processus dont vous avez modifié la valeurnice. Le processus avec la valeur nice 5 devrait maintenant avoir une utilisation du CPU légèrement inférieure à celle des processus avec la valeur nice 0, mais supérieure à celle du processus avec la valeur nice 10.ps -o pid,pcpu,nice,comm $(pgrep sha1sum)Vous devriez voir que la valeur
NIpour le processus modifié est maintenant5, et son utilisation du CPU reflète son nouveau niveau de priorité.PID %CPU NI COMMAND 5443 55.4 5 sha1sum 5444 67.2 0 sha1sum 5445 67.1 0 sha1sum 5446 7.5 10 sha1sum(Remarque : Les valeurs
%CPUexactes varieront, mais vous devriez observer que les processus avec des valeurs nice plus faibles (priorité plus élevée) obtiennent plus de temps CPU.)
Nettoyer les processus en cours d'exécution
Dans cette dernière étape, vous vous assurerez que tous les processus en arrière-plan démarrés pendant le lab sont correctement terminés. Il s'agit d'une étape de nettoyage essentielle pour éviter une consommation de ressources involontaire et garantir que l'environnement du lab est réinitialisé pour une utilisation future.
Utiliser la commande
pkillpour terminer tous les processus en cours d'exécution avec le motif de nomsha1sum. La commandepkillest un moyen efficace d'envoyer un signal (par défaut,SIGTERM) aux processus en fonction de leur nom. Cela arrêtera tous les processussha1sumque vous avez démarrés dans les étapes précédentes.pkill sha1sumVous pourriez voir des messages indiquant que des processus ont été terminés.
[3]- Terminated sha1sum /dev/zero [2]- Terminated sha1sum /dev/zero [4]+ Terminated nice -n 10 sha1sum /dev/zero [1]+ Terminated sha1sum /dev/zeroVérifier qu'aucun processus
sha1sumn'est encore en cours d'exécution. Vous pouvez utiliserpgreppour vérifier si des processussha1sumsont encore actifs. Sipgrepne renvoie aucune sortie, cela signifie qu'aucun de ces processus n'est en cours d'exécution.pgrep sha1sumCette commande ne devrait renvoyer aucune sortie, indiquant que tous les processus
sha1sumont été terminés avec succès.$ pgrep sha1sum $
Résumé
Dans ce lab, nous avons appris à gérer et à utiliser tuned pour l'optimisation des performances du système sur RHEL. Nous avons commencé par vérifier l'installation et l'état du service tuned et en listant les profils de réglage disponibles, en comprenant que tuned adapte dynamiquement les paramètres du système pour des charges de travail spécifiques en utilisant ces profils. Nous avons ensuite pratiqué la connexion à un environnement servera simulé via SSH en tant qu'utilisateur labex et confirmé l'installation du paquet tuned en utilisant dnf list tuned.
Le lab nous a ensuite guidés à travers le changement des profils tuned pour observer leur impact sur les paramètres du système, démontrant comment différents profils peuvent modifier le comportement du système. Nous avons également acquis une expérience pratique dans le démarrage et la surveillance des processus gourmands en CPU, ce qui est crucial pour identifier les goulots d'étranglement des performances. Enfin, nous avons appris à ajuster les priorités des processus en utilisant les commandes nice et renice pour gérer efficacement l'allocation des ressources, et nous avons conclu en nettoyant les processus en cours d'exécution pour restaurer le système à son état initial.
